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Analysis of differentially expressed genes and microRNAs in alcoholic liver disease.

Published date 2013 Jan 15

Analysis of differentially expressed genes and microRNAs in alcoholic liver disease.

差別的に表された遺伝子の分析とアルコール性肝臓疾患のマイクロRNA。

Published date

2013-1-15

Author

Ying Liu, Shao-Hua Chen, Xi Jin, You-Ming Li

Affiliation

Department of Gastroenterology, Heilongjiang Province Hospital, Harbin, Heilongjiang 150036, P.R. China.

Abstract

The purpose of this study was to screen differentially expressed genes and microRNAs in order to find a new target for the accurate diagnosis and effective therapy of alcoholic liver disease (ALD) at the gene and microRNA levels. The total RNA of liver tissues was extracted from four groups of patients, ten subjects each. Microarrays were utilized to detect differentially expressed genes and microRNAs. According to gene values, significance levels and false discovery rate with a random variance model, gene ontology (GO) and the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) database, node genes and key microRNAs in networks were obtained and analyzed. A total of 878 differentially expressed genes and 26 microRNAs were found. In co-expression genetic networks, node genes modulating the network were Acyl-coenzyme A synthetase-3 (ACSF3), Frizzled-5 (FZD5), LOC727987 and C1orf222. In microRNA-gene networks, the key microRNAs were hsa-miR-570, hsa-miR-122, hsa-miR-34b, hsa-miR-29c, hsa-miR-922 and hsa-miR-185, which negatively regulated approximately 79 downstream target genes. In the course of ALD, we found 4 differentially expressed node genes and analyzed ACSF3 and FZD5. ACSF3 was significantly upregulated, and was involved in fatty acid and lipid metabolism and accelerated liver injury. These two genes were involved in fatty acids and lipid metabolism. FZD5 was downregulated and reduced the synthesis of membrane transport protein in the hepatic membrane and the membrane stability, and accelerated the liver cell apoptosis process. Six key microRNAs regulated numerous biological functions such as the immune response, the inflammatory response and glutathione metabolism. This finding provides valuable insight into the diagnosis and treatment of ALD.

 

本研究の目的は、正確な診断の新しい目標とアルコール性肝臓疾患(ALD)の有効な治療を遺伝子とマイクロRNAレベルで発見するために差別的に表された遺伝子とマイクロRNAを選別することであった。
肝臓組織の全RNAは、4つの患者群(10人の被験者各々)から引き抜かれた。
マイクロアレイは、差別的に表された遺伝子とマイクロRNAを検出するために利用された。
ランダムな相違モデル、遺伝子存在論(GO)とGenesとGenomes(KEGG)データベースの京都Encyclopediaによる遺伝子値、有意水準と間違った発見率によれば、ネットワークのリンパ節遺伝子とキー・マイクロRNAは、得られて、分析された。
合計878は遺伝子を差別的に表した、そして、26のマイクロRNAは見つかった。
共同発現遺伝子のネットワークでは、ネットワークを調整しているリンパ節遺伝子は、Acyl-補酵素A合成酵素-3(ACSF3)、Frizzled-5(FZD5)、LOC727987とC1orf222であった。
マイクロRNA-遺伝子ネットワークでは、キー・マイクロRNAはhsa-miR-570、hsa-miR-122、hsa-miR-34b、hsa-miR-29c、hsa-miR-922とhsa-miR-185であった。
そして、それは約79の下流の標的遺伝子を負に調整した。
ALDの経過で、我々は4つの差別的に表されたリンパ節遺伝子を見つけて、ACSF3とFZD5を分析した。
ACSF3は有意に上方制御されて、脂肪酸と脂質代謝に関係していて、肝臓損傷を加速した。
これらの2つの遺伝子は、脂肪酸と脂質代謝に関係していた。
FZD5は下方制御されて、肝膜と膜安定性で膜輸送蛋白質の合成を減らして、肝細胞アポプトーシス・プロセスを加速した。
6つのキー・マイクロRNAは、多数の生物学的機能(例えば免疫応答、炎症反応とグルタチオン代謝)を調整した。
この発見は、診断に対する有益な洞察とALDの治療を提供する。


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